DE2718753C3 - Meß- und Steuereinrichtung für eine Innenrundschleifmaschine - Google Patents
Meß- und Steuereinrichtung für eine InnenrundschleifmaschineInfo
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Description
darin gesehen, ohne Messungen des Werkstückes in der
Schleifmaschine eine große Genauigkeit der Abmessungen des fertigen Werkstückes und einen hohen
Bearbeitungswirkungsgrad zu erzielen, insbesondere dann, wenn Werkstücke auch mit größeren Abmesjungstoleranzen
bearbeitet werden sollen.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Steuereinrichtung das Steuerkommando für
die Zustellung des Schleifwerkzeuges aus dem in der vorgeschalteten Meßstation gemessenen AuBendurchmesser
des Werkstückes und aus dem als Sollwert eingegebenen, dem Fertigmaß entsprechenden Innendurchmesser
des Werkstücks gebildet wird und daß zwischen der Meßstation und der Schleifmaschine eine
Werkstückauswerfeinrichtung vorgesehen ist, deren Betätigung beim Oberschreiten vorbestimmter Abweichungen
des gemessenen Außendurchhiessers und des ebenfalls in der vorgeschalteten Meßstation gemessenen
Innendurchmessers des Werkstücks erfolgt
So wird zunächst nicht der zu bearbeitende Durchmesser des Werkstückes, nämlich der Innendurchmesser
gemessen, sondern vielmehr der Außendurchmesser, der mit dem Sollwert des Innendurchmessers
verglichen wird, woraus das Steuerkomrnando für die Zustellung des Schleifwerkzeuges gebildet wird.
Ferner wird aber in der Meßstation auch der Innendurchmesser gemessen, so daß abhängig vom
Außen- und Innendurchmesser beim Oberschreiten vorbestimmter Abweichungen die Auswerfeinrichtung
betätigt wird. Es wird auf diese Weise vermieden, daß
der Schleifmaschine Werkstücke mit zu großen Toleranzen zugeführt werden. Andererseits werden
aber Werkstücke mit großen, aber noch innerhalb der zulässigen Toleranzen liegenden Meßwerten mit großer
Genauigkeit bearbeitet -
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ünteransprüchen angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend
anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt
F i g. 1 eine Schemazeichnung einer Schleifmaschine
zur Bearbeitung der Innenrillen von Lagerringen und den Meßstationen,
F i g. 2 ein Blockschaltbild der Meß- und Steuereinrichtung der F i g. 1,
F i g. 3 ein Blockschaltbild einer veränderten Ausführungsform der Schaltung zur Steuerung des Abrichtens
der Schleifscheibe,
Fig.4 ein Blockschaltbild der Synchronisier- und
Schaltkreise der Meß- und Steuereinrichtung der F i g. 1
und 2.
In Fig. 1 bedeuten U eine vorgeschaltete automatische Meßstation, 12 eine Schleifmaschine mit Gleitschuhen
für das Werkstück zum Schleifen von Innenrillen von Lagerringen und 13 eine Nachmeßstation. Die
beiden Meßstationen 11, 13 sind im allgemeinen bekannt und ihre Konstruktionseinzelheiten betreffen
nicht die Erfindung, so daß die F i g. 1 nur einige Bauteile der Maschinen zeigt Die Ringe 15 werden zur
Meßstation 11, von dort aus zur Schleifmaschine 12 und
dann zur Nachmeßstation 13 gefördert; von dort werden sie über bekannte synchrone Fördereinrichtungen
mit Schrittvorschub entfernt, wobei die Förderbänder mit in gleichem Abstand angeordneten Lagersitzen
zur Aufnahme der Ringe versehen sind Die Förderbänder der F i g. 1 sind durch die Pfeile 17 gekennzeichnet
Die Meßstation 21 umfaßt eine Führung 18, welche
die Ringe .15 zu dsm an der Seite der Führung angeordneten Meßkopf 19 geleitet. Der Meßkopf 19
besitzt einen Meßfühler 20, der in Kontakt mit der
der Führung 18 angeordnet ist Ein beweglicher
s Anschlag 22 blockiert jedes an der Meßstation 11 ankommende Werkstück, hält es zusammen mit dem
ίο 23 mit zwei Meßfühlern 24, 25. Der axial bewegliche
Meßdorn 23 wird in den Ring 15 eingesetzt nachdem dieser in seiner Bezugsstellung festgehalten ist worauf
er die Messung längs des Durchmessers der Innenrilie des Ringes vollzieht
Die Versetzung des Domes 23 in Richtung Meßsteilung innerhalb des Ringes 15 wird durch in F i g. 1 nicht
gezeigte Abtaster gesteuert, welche die Positionierung des Ringes und das Ende der entsprechenden Messungen
abgreifen. Meßkopf 19 und Meßdorn 23 sind an elektrische Abtast- und Anzeigegeräte 26, 27 angeschlossen,
welche Signale proportionί 1 zu den Schwankungen
des AuSendurehmessers sowie des Innendurchmessers
der Ringe 15 gegenüber den entsprechenden Sollwerten erzeugen.
Außerdem besitzt die Meßstation 11 eine Steuerschaltimg
29, welche den Arbeitszyklus steuert und die an die Abtast- und Anzeigegeräte 26,27 angeschlossen
ist Die Nachmeßstation 13 umfaßt eine Führung 28 zur Führung der Ringe 15 in Richtung eines beweglichen
Anschlages 31, welcher den ankommenden Ring festlegt und ihn in einer Bezugsstellung während der Messung
festhält und schließlich den Ring freigibt Die Meßgeräte der Nachmeßstation 13 umfassen einen Meßdorn 33
mit zwei Meßfühlern 34,35.
Der axial bewegliche Meßdorn 33 wird in den Ring 15 zur Messung der Abweichung gegenüber dem entsprechenden
Soüwert des Durchmessers der Innenrille eingesetzt, deren Oberfläche gerade geschliffen worden
ist Der Meßdorn 33 ist an ein elektrischem Abtsm- und
un.raßt die Nachmeßstation 13 eine mit dem Gerät 37 verbundene Steuerschaltung 39.
Steuereinrichtung 40 angeschlossen, die ihrerseits mit einem Servoaggregat 42 der Schleifmaschine 12
verbunden ist Die anderen Bauteile der Schleifmaschine der Fig.l bestehen aus zwei Gleitschuhen 44, 45, auf
welche der durch eine nicht gezeigte magnetische
so Spindel gedrehte Ring 15 mit seiner Außenfläche aufliegt sowie aus einer Schleifscheibe 47.
Die radiale Zustellung der Schleifscheibe 47 wird durcii das Servoaggregat 42 über die durch die
strirtpynktierte linie 49 angezeigte Steuerleitung
gesteuert
Der Ausgang dzs Gerätes 20 der Fi g. 2, an dem sin
Signal proportional zu der durch den Meßkopf 19 gemessenen Abweichung Se des Außendurchmessers
De des Rings 15 vom Sollwert D& anliegt, ist an den
negativen Eingang einer Vergleichsschaltung 51 sowie an den positiven Eingang einer Vergleichsschaltung 53
geführt Die Vergleichsschaltung 51 erhält am positiven Eingang eine Spannung proportional aim negativen
Wert
Sb -Db-D^
worin De die untere Toleranzgrenze für den Außendurchmesser
De ist Am negativen Eingang der
Vergleichsschaltung 53 liegt eine Spannung proportional dem Wert
an, deren Bedeutung nachstehend naher erläutert wird.
Zwischen den Ausgang der Vergleichsschaltung 51 und Masse ist die Wicklung eines Relais 55 mit
Arbeitskontakt geschaltet, der in einem Eingangskreis eine Werkstückauswerfeinrichtung 56 angeordnet ist,
die Teil der Meßstation 11 ist
Zwischen den Ausgang der Vergleichsschaltung 53 und Masse ist die Wicklung eines Relais 57 mit einem
Arbeitskontakt geschaltet, der im Eingangskreis der Auswerfeinrichtung 56 angeordnet ist
Am Ausgang des Gerätes 27 liegt ein Signal an, das proportional der Abweichung 5/des Innendurchmessers
Di des Ringes 15 gegenüber dem Sollwert Din ist Dieser
Ausgang ist an die positiven Eingänge zweier Vergleichsschaltungen 61, 62 geführt Am negativen
Eingang der Vergleichsschaltung 61 liegt eine Spannung an, die proportional ist dem Wert
worin Di, die obere Toleranzgrenze des Innendurchmessers
D/darstellt.
Der negative Eingang der Vergleichsschaltung 62 ist an Masse gelegt Zwischen den Ausgang der Vergleichsschaltung
61 und Masse ist die Wicklung eines Relais 64 geschaltet, dessen Arbeitskontakt an den Eingangskreis
des Auswerfers 56 geführt ist.
Schließlich sind zwischen den Ausgang der Vergleichsschaltung 62 und Masse eine Verzögerungsschaltung
65, ein zweiter Ruhekontakt 66 des Relais 64 sowie die Wicklung eines Relais 67 mit einem Arbeitskontakt
in Reihe geschaltet, wobei dieser Kontakt an einen anderen Eingangskreis der Auswerfeinrichtung 56
geführt ist
Die Vergleichsschaltung 51 erzeugt ein Ausgangssignal, so daß die Wicklung des Relais 55 erregt wird,
wodurch der entsprechende Kontakt schließt, wenn die Bedingung DE<
De herrscht d. h, wenn der gemessene
Ring 15 ein nicht mehr zu bearbeitendes Ausschußteil ist da sein Außendurchmesser unterhalb der unteren
Toleranzgrenze liegt
Die Vergleichsschaltung 61 erzeugt ein Ausgangssignal, das die Wicklung des Relais 64 beaufschlagt,
wodurch der entsprechende Kontakt schließt, wenn die
Bedingung D/> Db herrscht d. h, wenn der gemessene
Ring 15 ein Ausschußteil ist da der Durchmesser seiner Innenriile größer ist als die obere Toleranzgrenze. In
diesem Zustand wird auch die Vergleichsschaltung 62 beaufschlagt, doch verhindern die Verzögerungsschalter
65 und das öffnen des Kontaktes 66 eine Erregung der Wicklung des Relais 67.
Wenn die Bedingung Db>Di>DiB herrscht, erregt
das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 62 die Wicklung des Relais 67, wodurch der entsprechende
Arbeitskontakt schließt Das Schließen des Kontaktes des Relais 65 oder das des Arbeitskontaktes des Relais
64 bewirkt die Betätigung eines ersten Auslasses der Auswerfeinrichtung 56.
Die Auswerfeinrichtung 56 tritt auch infolge der Erregung des Relais 67 in Tätigkeit doch erfolgt in
diesem Fall der Auswurf des entsprechenden Ringes durch einen zweiten Auslaß in der MeSstation 11. Außer
möglichen Fonnfehlern der Innenrille liegt der Durchmesser Di des Werkstückes über dem Sollwert, jedoch
innerhalb des Toleranzbereiches.
Schließlich greift die Auswerfeinrichtung 56 auch
nach Erregung des Relais 57 ein, um zu verhindern, daß
Ringe 15 zur Schleifmaschine 12 gefördert werden, bei denen das Einfahren der Schleifscheibe 47 in die
s Innenbohrungen des Ringes unmöglich oder unsicher ist Für diesen Zweck wird der Bezugswert
in Abhängigkeit vom Grenzwert De» gewählt unter
ίο welchem sichergestellt ist, daß die normalerweise in der
gemessenen Ringe 15 das Einfahren der Schleifscheibe 47 gestatten, wenn sie auf den Gleitschuhen 44, 45
angeordnet sind, wobei angenommen wird, daß das
is Einsetzen unter den kritischen Bedingungen bezüglich
des Durchmessers der Schleifscheibe, der Stellung und des Verschleißes der Gleitschuhe 44,45 usw. stattfinden
muß. Außerdem ist das Gerät 26 an den Eingang einer
me für die Rückstellung der Steuerung an einen
und dessen Ausgang mit einem Anaiog-Digitalumsetzer
71 verbunden ist welcher die Analogsignale in Digitalsignale im BCD-Code umsetzt Ebenso ist das
72 angeschlossen, deren ROcksteUklemme an diesen
Ausgangskreis der Auswerfeinrichtung 56 geführt ist und d&sen Ausgang mit einem Anaiog-Digitalumsetzer
74 verbunden ist, welcher das Analogsignal in ein
Die Verzögeruagsschaltungei'· 70, 72 sind für die
Verzögerung vorgesehen, welche durch die Messungen der Ringe 15 in der Meßstation 11 vor der
nachfolgenden Bearbeitung auf der Schleifmaschine 12 bedingt ist. Die Verzögerungsschaltungen werden
zusammen durch ein Signal rückgestellt das durch den vorstehend erwähnten Ausgangskreis der Auswerfeinrichtung
56 erzeugt wird, wenn diese einen Ring auswirft, wodurch verhindert wird, daß Meßwerte von
ausgeworfenen Ringen an die Schleifmaschine 12 gelangen.
Der Ausgang des Umsetzers 71 ist an den negativen Eingang eines Differenzierkreises 73 geführt, an dessen
positivem Eingang das Ausgangssignal einer Summierstufe 75 anliegt Sofern es den Umsetzer 71 betrifft ist es
offensichtlich, daß er verschiedene Klemmen und Ausgangsanschlüsse besitzt um Digitalsignale parallel
zu übertragen, obwohl aus Gründen der Einfachheit bei der Erläuterung nur von einem Ausgang des Umsetzers
so gesprochen wird und eine einzige Leitungsverbindung in den Zeichnungen gezeigt ist Dies gilt auch für andere
Schaltungen.
An einem Eingang der Summierstufe 75 liegt ein Digitalsignal im BCD-Code für eine vorgegebene Zahl
Z von Zustellungsschritten der Schleifscheibe 47 sowie ein anderes Eingangssignal für eine Korrektur des
Wertes if an, der in Abhängigkeit vom Durchmesser in
der Nachmeßstation 13 bzw. in Abhängigkeit von Regulierungen an der Schleifmaschine 12 gewonnen
μ wird, wie nachstehend näher erläutert wird.
Der Ausgang des Differenzierkreises 73, an welchem ein Signal für eire Sollzahl Z' von Zustellschritten der
Schleifscheibe anliegt die in bezug auf den Wert Z korrigiert ist wobei Vorbearbeitungs- und Nachbearbeitungsmessungen
berücksichtigt sind, ist an den Eingang eines Steuergerätes 77 geführt, welches die
Arbeitsweise eines Schrittmotors 78 steuert Ober die Verbindungsleitung 49 sorgt der Schrittmotor 78 für die
Bewegungen der Schleifscheibe 47 für den Eilgang, die
Zustellung und das Zurückfahren.
Die Wirkverbindung 80 zwischen dem Steuergerät 77 und dem Motor 78 hat die Aufgabe, dem Motor die
Steuerimpulse zuzuleiten, welche die Bewegungsschritte des Motors steuern. Eine von einem mit dem Motor
78 gekoppelten Codiergerät 76 zum Gerat 77 geführte Leitung überträgt an dieses Signale für die vom Motor
78 eingeführten Bewegungsschritte im Uhrzeigersinn sowie im Gegensinn.
Das an sich bekannte Steuergerät 77 umfaßt Schaltungen für Bezugsspannungen, für die Umsetzung
dieser Bezugsspannungen in Frequenzsignale, Steuerkreise für den Motor 78, einen Empfänger 84 für die
Signale des Codiergerätes 76 sowie einen Zähler 79 zur Zählung der durch den Motor sowohl während des
Abhebcns der Schleifscheibe 47 von der geschliffenen Räche als auch während des Eilgangs und der
Bearbeitungsphase ausgeführten Schritte.
An einem ersten Eingang einer Vergleichsschaltung 82 liegt ein Ausgangssignal des Zählers 79 im
BCD-Code für die Schritte Z^des Motors 78 während
des Abhebens der Schleifscheibe an, und ein zweites Eingangssignal im BCD-Code erscheint am Differenzierkreis
73. Wenn die beiden Eingangssignale der Vergleichsschaltung 82 gleich sind, gibt sie an ihren an
das Steuergerät 77 geführten Ausgang ein Signal zur Steuerung des Endes des Bearbeitungszyklus ab und
anschließend ein Signal für den Beginn der Eilgangphase der Schleifscheibe in Richtung der Fläche eines neuen
zu schleifenden Ringes.
Das das Ende eines Bearbeitungszyklus steuernde Signal steuert auch die Löschung des Signals für die
Anzahl der Schritte Z', die in beiden Richtungen durch die Schleifscheibe 47 für den vorher geschliffenen Ring
15 ausgeführt wurde.
Eine Anzeigevorrichtung 83 erhält ein Ausgangssignai
des Gerätes 77 im BCD-Code für die Differenz zwischen der Zahl Z'und der durch die Schleifscheibe 47
ausgeführten Vorwärtsschritte. Dieses Ausgangssignal des Steuergerätes 77 gelangt auch an die entsprechenden
Eingänge der drei Vergleichsschaltungen 85,86,87.
Am zweiten Eingang der Vergleichsschaltung 86 liegt ein Signal im BCD-Code für das theoretische Material
der Innenrille der Ringe 15 an, in Abhängigkeit von welchem der Obergang vom Schrupp- zum Schlichtschleifen
vollzogen werden solL Sind die beiden Signale an den Eingängen der Vergleichsschaltung 86 gleich,
dann steuert die Vergleichsschaltung Ober einen mit dem Steuergerät 77 verbundenen Ausgang diesen
Obergang. Ebenso liegt am zweiten Eingang der Vergleichsschaltung 87 ein Signal im BCD-Code für das
theoretische Abtragen
der Innenrille der Ringe 15 an, in Abhängigkeit von
welchem eine Ausfunkphase durchgeführt werden solL Sind die beiden Signale an den Eingängen der
Vergleichsschaltung 87 gleich, dann steuert die Vergleichsschaltung
Ober «inen mit dem Steuergerät 77 verbundenen Ausgang das Ende des Schüchtschleifens
und den Beginn der Ausfunkphase, deren Dauer Ober einen nicht gezeigten Zeitgeber eingestellt wird Ein
anderer Eingang der Vergteichsschakung 85 ist an den
Ausgang eines Differenzierkreises 89 geführt Dieser besitzt zwei Einginge, deren erster negativ ist und mit
dem Ausgang des Umsetzers 74 verbunden ist, während am zweiten positiven Eingang ein Bezugssignal für
einen Wert K anliegt dessen Bedeutung nachstehend näher erläutert wird. Das Ausgangssignal der Schaltung
89 für den Wert — Si+ K (Si ist normalerweise negativ)
dient der Steuerung (über einen Vergleich mit dem vom ersten Eingang der Vergleichsschaltung 85 her anliegenden
Signal) des Endes des Eilgangs (Ende des »Luftschleifens«) der Schleifscheibe 47 in Richtung der
ίο Oberfläche der Rille des Werkstückes 15 sowie des
Beginns des Schruppschleifens. Diese Steuerung wird über einen mit dem Steuergerät 77 verbundenen
Ausgang bedient, wenn die Eingangssignale der Vergleichsschaltung 85 gleich sind. Da die Einstellung
is der Steuerung des Schrittmotors 78 so durchgeführt
wird, daß bei Z(t) - Z' die Schleifscheibe 47 sich am Ende des Abhebens vom Werkstück befindet und bei
Z(t)- 0 die Schleifscheibe am Ende der Ausfunkphase in einer Stellung ist welche dem Erreichen des gewünschten
Innendurchmessers entspricht d. h. theoretisch gleich Din ist, so folgt daraus, daß die theoretische
Bedingung, bei welcher während des Eilganges der Schleifscheibe 47 in Richtung Werkstück 15 der
Kontakt zwischen Schleifscheibe und zu schleifender Fläche stattfindet, am Anzeigegerät 83 durch eine
Zählung Ze- |5j| erfüllt wird.
Daraus folgt dann, daß die Steuerung für das Ende des
Eilganges betätigt wird, wenn die Zählung am Anzeigegerät 83 den Wert Zc+ K erreicht hat Der Wert
K wird aus Sicherheitsgründen für die Vorwegnahme des Steuerungsganges im Hinblick auf den theoretischen
Kontakt zwischen Schleifscheibe und Werkstück eingestellt Das Signal, welches an einem Eingang der
Summierstufe 75 zur Korrektur des Wertes Z in
3s Abhängigkeit von einer an der Nachmeßstation 13 durchgeführten Nachbearbeitungsmessung bzw. in
Abhängigkeit von an der Schleifmaschine 12 vorgenommenen
«ο Sperrschaltung 91 geführt welche das Eingangssignal in
Abhängigkeit vom Wert eines Schaltsignals durchsteuert oder sperrt das an der Klemme 92 anliegt
welche mit einer Anzeigeschaltung eines Aggregates 93 für die Abrichtsteuerung der Schleifscheibe 47 verbunden
ist Die Klemme 92 ist auch an die Starttaste der Anlage geführt. Eine Ausmittlungsschaltung 95 erhält
die über die Sperrschaltung 91 übertragenen Signale und bildet einen Mittelwert Stm aus einer vorgegebenen
Zahl gleicher Signale oder auch einen exponentiellen
so Mittelwert Der Ausgang der Ausmittlungsschaltung 95 ist an den Eingang eines Analog-Digital-Umsetzers 96
geführt, dessen Ausgang seinerseits mit dem negativen Eingang einer Differenzierschaltung 97 verbunden ist
Der positive Eingang der Schaltung 97 ist an das
ss Steueraggregat 93 angeschlossen, während der Ausgang
an die Summierstufe 75 geführt wird. Die Steuergruppe 93 steuert das Abrichten der Schleifscheibe
47, nachdem eine vorgegebene Zahl von Werkstükken 15 bearbeitet worden ist; ferner steuert das
μ Aggregat auch die Kompensation des Schleifscheibenabrichtbetrags.
Bei dem in Fig.2 gezeigten Gerät erfolgt die
Kompensation des Schleif scheibenabrichtbetrages elektrisch. Die Verbindung zwischen dem Steueraggregat 93
es und der Schaltung 97 liefert dieser die über eine
Addkrstufe 33 des Aggregates 33 gewonnene progressiv
anwachsende Summe der folgenden Abrichtwerte (oder, da der Abrichtwert normalerweise konstant ist.
des Produktes dieses Wertes mit einer Anzahl von Abrichtvorgängen, das sich progressiv bis zum Ersatz
der Schleifscheibe erhöht). Das Kompensationssignal wird in der Addierstufe 75 zum Signal für den Wert Z
addiert Der Wert Z wird einerseits durch dieses Kompensatiohssignal korrigiert und außerdem durch
ein Signal für die mittlere Abweichung S'im vom
Sollwert £>τ des Durchmessers D'i des nach jedem
Abrichtgang geschliffenen Werkstückes. Auf diese Weise können der Verschleiß der Abrichtvorrichtung,
der Gleitschuhe und andere Quellen von Bearbeitungsfehlern kompensiert werden. Wie aus dem obenstehenden
hervorgeht, ergibt sich die mittlere Abweichung S'im, weil das Aggregat 93 nach jedem Abrichtgang an
die Sperrschaltung 91 ein Ansteuerungssignal abgibt, welches die Durchsteuerung der Nachbearbeitungsmeßsignale
für eine vorgegebene Anzahl von Werkstükken gestattet, die unmittelbar nach dem Abrichtgang
geschliffen wurden. Ein gleiches AriSieuerürigssigna'
gelangt an die Schaltung 91 beim Einschalten der Anlage.
Die Schaltung der Fig.3 zeigt eine weitere Verwendung der Vorbearbeitungs- und Nachbearbeitungsmeßergebnisse.
Diese Schaltung ermöglicht, das Abrichten der Schleifscheibe 47 zu steuern, sobald sie
einen vorgegebenen Betrag des Materials zerspant hat und nicht nach der Bearbeitung einer vorgegebenen
Zahl von Ringen, wie anhand der F i g. 2 erläutert wurde. Auf diese Weise erfolgt das Abrichten früher.
Der Ausgang der Verzögerungsschaltung 72 ist über eine weitere Verzögerungsschaltung 101 an den
negativen Eingang einer Differenzschaltung 103 geführt, an deren positiven Eingang das Ausgangssignal
des Gerätes 37 anliegt. Die Verzögerungsschaltung 101 ermöglicht es, daß am Ausgang der Differenzschaltung a
103 Signale anliegen, welche proportional zur Differenz dss Materials eines gleichen Ringes vor (Ss) und nach
(S'i) sind. Diese Signale gelangen an den Eingang einer
Integrationsschaltung 105, welche die Summe der durch die Schleifscheibe 47 abgetragenen Istbeträge des
Materials von nachfolgenden Ringen 15 errechnet und diese Summe fortschviibt, wenn an einer Klemme 104
ein Ansteuerungssignal anliegt, wie nachstehend näher erläutert wird. Das Ausgangssignal der Integrationsschaltung 105 gelangt an den positiven Eingang einer
Vergleichsschaltung 106, an deren negativen Eingang eine Bezugsspannung für den maximalen Betrag des
durch eine Schleifscheibe 47 abzutragenden Materials anliegt, wobei die Schleifscheibe eine genügend große
Zerspanungsfähigkeit zwischen zwei Abrichtvorgängen so aufrechterhalten muß.
Zwischen dem Ausgang der Vergleichsschaltung 106 und Masse ist die Wicklung eines Relais 108 geschaltet
dessen Arbeitskontakt mit einer Rückstellklemme 109 der Integrationsschaltung 105 sowie mit einer Klemme ss
110 einer Abrichtsteuerschaltung für die Abrichtsteuerung 112 gekoppelt ist, die im wesentlichen dem
Aggregat 93 gleich ist, zumindest soweit es die mechanischen Teile betrifft
Außerdem ist der Kontakt des Relais 108 mit der bereits erwähnten Anschaltklemme 92 der Sperrschaltung
91 der Vorrichtung der F i g. 2 verbunden, die sonst unverändert bleibt
Es ist offensichtlich, daß infolge des Schließens des
Relaiskontaktes 108 ein Signal für die Abrichtsteuerung «
erzeugt wird, wenn die Spannung am posierten Eingang
der Vergleichsschaltung 106 die am negativen Eingang anliegende Spannung übersteigt Außerdem bewirkt das
Schließen des Kontaktes die Rückstellung oder Löschung der Integrationsschaltung 105 und die
Erzeugung eines Ansteuerungssignals für die Sperrschaltung 91.
In F i g. 4 sind Werkstücktaster 120,121,122 gezeigt,
die entsprechend zn den Meßstationen 11,13 sowie an
der Schleifmaschine 12 angeordnet sind, um die Zustellung und Positionierung der Ringe in den MeQ-
und Bearbeitungsstellungen abzutasten.
Die Ausgänge der Werkstucktaster 120,121,122 sind
an die entsprechenden Eingänge einer logischen Summierschaltung 125 geführt Der Ausgang der
logischen Summierschaltung 125 ist mit einer Klemme 127 einer Steuerung 129 verbunden, welche die
Fördereinrichtungen 17 über Leitungen 131, 132, 133, 134 steuert. Sobald ein Werkstück auf mindestens e;->er
der Meßstationen 11, 13 bzw. der Schleifmaschine 12 positioniert ist, liegt an der Klemme 127 ein Signal an,
welches die Fördereinrichtungen !7 zur» Anhalten bringt Eine andere Klemme 136 der Steuerung 129 ist
an den Ausgang eines UND-Tores 139 geführt, dessen zwei Eingänge an die Vergleichsschaltung 82 und das
Steueraggregat 93 geführt sind.
Wenn am Ausgang der Vergleichsschaltung 82 die entsprechende Steuerspannung anliegt (dies ist auch der
Fall, wenn sich kein Werkstück auf der Schleifmaschine befindet), während gleichzeitig die Schaltkreise des
Steueraggregates 93 ein Signal für das Ende eines Abrichtvorganges der Schleifscheibe oder des Fehlens
einer Abrichtsteuerung erzeugen, liegt an der Klemme 136 ein Bestätigungssignal für die Bewegung der
Fördereinrichtung 17 an, die sich dann synchron bewegen, vorausgesetzt, daß kein Haltsignal an der
Klemme 127 anliegt
Die Werkstücktaster 120, 121, 122 besitzen weitere Ausgänge 140, 141, 142, die jeweils bei Abtastung der
Positionierung eines Werkstückes den Beginn eines Zyklus der Meßstationen U oder 13 sowie der
Schleifmaschine 12 steuern.
Der dritte Ausgang des Werkstücktasters 121 ist über eine Verzögerungsschaltung 146 an eine Klemme 104
der Integrationsschaltung 105 geführt um die Fortschreibung der durch diese Integrationsschaltung
durchgeführten Rechnung zu steuern. Die Arbeitsweise der Schaltkreise der F i g. 4 wird nun anhand von einigen
der acht möglichen Bedingungen beschrieben, die im Hinblick auf die Bewegung der Werkstücke 15 zu den
Meßstationen 11, 13 sowie zur Schleifmaschine 12 gelten.
Wenn sowohl die Schleifmaschine 12 als auch die Meßstationen 11,13 Ringe 15 nach einem synchronen
Vorwärtsförderschritt und einer Beschickung Ober Beschickungsvorrichtungen oder Gleitführungen in der
Bearbeitungs- und Meßstellung erhalten, steuern die Werkstücktaster 120, 121, 122 das Anhalten der
Fördereinrichtungen 17 sowie die Auslösung der entsprechenden Arbeitszyklen der Schleifmaschine 12
und der Messungen, die vor dem Bearbeitungsvorgang der Schleifmaschine beendet sind Nach dem Ende des
Schleifvorganges sowie dem Ende eines möglichen Abrichtens erfolgt ein weiterer Vorwärtsschritt der
Fördereinrichtungen, wobei sie das in der Meßstation U gemessene Werkstück zur Schleifmaschine 12 fördern
(vorausgesetzt, daß das Werkstuck nicht ausgeworfen wird), das geschliffene Werkstück zur Nachmeßstation
13 und das nachgemessene Werkstück zu einem Behälter fördern. In einem anderen möglichen Betriebszustand
nehmen die Meßstationen 11, 13 die entspre-
chencin Ringe auf, während ein Ring zur Schleifmaschine
12 gelangt In diesem Fall vollziehen die MeBstationen
11,13 die Meßgänge, während die Schleifmaschine
12 nicht arbeitet. Nach dem Ende der Messungen erfolgt
ein weiterer synchroner Vorwärtsschritt s
Mit Hilfe der Schaltung der Fig.4 sowie anderer
Durchsteuerkreise der Meßstationen 11, 13 sowie der Schleifmaschine 12 wird der Gleichlauf zwischen den
vorgeschalteten Messungen, den Nachmessungen und dem Schleifen beibehalten, wobei mögliche Störungen,
die sich aus Änderungen der Dauer des Schleifer« bzw. Veränderungen der Abrichtzeiten ergeben können,
vermieden werden.
Der Aufbau der Synchronisier- und Durchsteuerungsschaltungcn
kann von dem in Fig.4 gezeigten je nach is
den besonderen Merkmalen der Schleifmaschine 12 und der Meßstationen 11,13 verschieden sein. Die Erfindung
kann für verschiedene Arten von Schleifmaschinen unter Verwendung verschiedener Meßstationen eingesetzt
werden.
Die Meßstationen 11, 13 können automatisch oder halbautomatisch sein, wobei sie Vorrichtungen zur
Förderung, Beschickung und Entnahme der Werkstükke, wie beispielsweise RutschfQhrungen usw., umfassen.
Wie bereits erwähnt, kann eine Messung des Innendurchmessers der Ringe vor dem Bearbeiten zur
Veränderung des Arbeitstaktes der Schleifmaschine 12 so ausgenützt werden, daß das Ende des Eilganges
(»Luftschleifens«) in Abhängigkeit von der vorzunehmenden Zerspanungsmenge gesteuert wird.
Die Regelung des Arbeitstaktes der Schleifmaschine in Abhängigkeit vom Wert des anfänglich vorhandenen
abzutragenden Materials kann auch auf andere Phasen der Bearbeitung ausgedehnt werden.
Die Meßstationen 11, 13 können mit weiteren Meßgeräten und Vorrichtungen versehen sein, um
zusätzliche Vorbearbeitungs- und Nachbearbeitungsprüfungen und Messungen durchzuführen.
Diese zusätzlichen Prüfungen und Messungen können für die Steuerung der Schleifmaschine 12, für die
Klassifizierung der Werkstücke und für ihre Auswahl verwendet werden. Insbesondere kann es vorteilhaft
sein, auf verschiedenen Flächen eines jeden "wericstükkes
Messungen des Schlagfehlers, der Unrundheit, der RechtwinkKgkeit usw. durchzuführen.
FBem
Claims (6)
1. Meß- und Steuereinrichtung für eine Innenrund-
schleifmaschine, bei der das durch ein Schleifwerk- 5
zeug zu bearbeitende ringförmige Werkstück mit
seinen Außenflächen an Gleitschuhen gehalten ist, Die Erfindung betrifft eine MeB- und Steuereinnchmit
einer der Schleifmaschine über eine Werkstück- tung für eine Innenrundschleifmaschine, bei der das
fördereinrichtung vorgeschalteten MeBstation, in durch ein Schleifwerkzeug zu bearbeitende ringförmige
der ein Durchmesser des Werkstückes gemessen 10 Werkstück mit seinen Außenflächen an Gleitschuhen
wird, wobei in einer Steuereinrichtung abhängig gehalten ist mit einer der Schleifmaschine über eine
vom Durchmessermeßwert ein Steuerkommando Werkstückfördereinrichtung vorgeschalteten Meßstafür
die sich anschließende Schleifbearbeitung er- tion, in der ein Durchmesser des Werkstückes gemessen
zeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß wird, wobei in einer Steuereinrichtung abhängig vom
in der Steuereinrichtung (40) das Steuerkommando 15 Durchmessermeßwert ein Steuerkommando für die sich
für die Zustellung des Schleifwerkzeuges (47) aus anschließende Schleifbearbeitung erzeugt wird,
dem in der vorgeschalteten Meßstation (11) Innenrundschleifmaschinen, bei denen während des gemessenen AuBendurchmesser des Werkstückes Bearbeitungsvorgangs der zu bearbeitende Ins«endurch-(15) und aus dem als Sollwert eingegebenen, dem messer des Werkstückes gemessen wird und die Fertigm^ entsprechenden Innendurchmesser des 20 Schleifscheibenzustellung abhängig von^ den Meßwer-Werkstücks gebildet wird, und daß zwischen der ten gesteuert wird, sind bekannt Solche MeSeinnchtar.· Meßstation (11) und der Schleifmaschine (12) eine gen sind insofern unvorteilhaft als die Messungen unter Werkstückauswerfeinrichtung (56) vorgesehen ist ungünstigen Bedingungen vorgenommen werden, da die deren Betätigung beim Oberschreiten vorbestimm- Meßgenauigkeit durch Erwärmung, Schwingungen und ter Abweichungen des gemessenen Außendurch- 25 Spannungen des Werkstückes sowie durch das Obermessers und des ebenfalls An der vorgeschalteten spülen mit Kühlmittel leidet. Ferner verlängert sich Meßstation (11) gemessenen Innendurchmessers des durch die Messungen der Schleifvorgang, und es kann Werkstücks erfolgt das Meßgerät beim Platzen der Schleifscheibe zerstört
dem in der vorgeschalteten Meßstation (11) Innenrundschleifmaschinen, bei denen während des gemessenen AuBendurchmesser des Werkstückes Bearbeitungsvorgangs der zu bearbeitende Ins«endurch-(15) und aus dem als Sollwert eingegebenen, dem messer des Werkstückes gemessen wird und die Fertigm^ entsprechenden Innendurchmesser des 20 Schleifscheibenzustellung abhängig von^ den Meßwer-Werkstücks gebildet wird, und daß zwischen der ten gesteuert wird, sind bekannt Solche MeSeinnchtar.· Meßstation (11) und der Schleifmaschine (12) eine gen sind insofern unvorteilhaft als die Messungen unter Werkstückauswerfeinrichtung (56) vorgesehen ist ungünstigen Bedingungen vorgenommen werden, da die deren Betätigung beim Oberschreiten vorbestimm- Meßgenauigkeit durch Erwärmung, Schwingungen und ter Abweichungen des gemessenen Außendurch- 25 Spannungen des Werkstückes sowie durch das Obermessers und des ebenfalls An der vorgeschalteten spülen mit Kühlmittel leidet. Ferner verlängert sich Meßstation (11) gemessenen Innendurchmessers des durch die Messungen der Schleifvorgang, und es kann Werkstücks erfolgt das Meßgerät beim Platzen der Schleifscheibe zerstört
2. Meß- und Steuereinrichtung nach Anspruch 1, werden. Diese Nachteile lassen sich vermeiden, wenn
dadurch gekennzeichnet daß die Bewegungsvor- 30 die Messung nicht unmittelbar an der Schleifmaschine,
gänge des Schleifwerkzeugs (47) beim Zustellen und sondern in einer vorgeschalteten Meßstation vorge-Schleifen
abhängig von deir in der vorgeschalteten nommen werden.
Meßstation (11) gemessenen Innendurchmesser So geht die Erfindung von einer Meß- und
durch die Steuereinrichtung (^erfolgen. Steuereinrichtung aus, bei der in der vorgeschalteten
3. Meß- und Steuereinrichtung nach Anspruch 2, 35 MeBstation der zu bearbeitende Durchmesser des
dadurch gekennzeichnet daß durch einen Schalt- Werkstückes, hier ein AuSendurchmesser gemessen
kreis (85) in der Steuereinrichtung (40) abhängig wird. Abhängig von dem Meßwert und dem Sollwert des
vom gemessenen Innen- und Außendurchmesser des gewünschten Durchmessers wird die Bearbeitungsdauer
Werkstücks (15) das Schleifwerkzeug (47) vom bestimmt und der Schleifvcrgang so lange ausgeführt,
Eilgang auf das Schruppschleifen umschaltbar ist 40 bis man annimmt daß der gewünschte Durchmesser
4. Meß- und Steuereinrichtung nach -inem der erreicht ist (DE-OS 23 39 726).
Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß der Andererseits ist es auch bekannt (DE-AS 10 83 149),
Schleifmaschine über eine Werkstückfördereinrich- nach der Bearbeitung in einer Nachmeßstation das
tung (17) eine Nachmeßstation (13) zum Messen des Werkstück zu messen, um die Schleifscheibe nachzustel-Werkstück-Innendurchmessers
nachgeschaltet ist 45 !en, wenn die Abmessung des Werkstückes außerhalb die bei Abweichungen des gemessenen vom eines bestimmten Wertes liegt Weiterhin ist es bekannt
eingegebenen Innendurchmesser der Steuereinrich- (DE-AS 12 15 022), mittels einer Kontrollvorrichtung
tung (40) ein Korrektursignal für die Zustellung des festzustellen, ob ein Werkstück auf der Werkstückauf-Schleifwerkzeugs
(47) liefert nähme einer Rundschleifmaschine aufsitzt. Dabei
5. Meß- und Steuereinrichtung nach Anspruch 4, 50 erfolgt gleichzeitig auch eine Vorsortierung der zu
dadurch gekennzeichnet daß in der Meßstation (11), bearbeitenden Werkstücke nach Maßgabe der Tolerander
Schleifmaschine (12) und der Nachmeßstation zen. Wie bekannt (US-PS 24 48 921), läßt sich abhängig
(13) je ein Werkstücktaster (120, 121, 122) vom Anfangsdurchmesser des zu bearbeitenden Werkvorgesehen
ist, durch welche die Fördereinrichtung Stückes durch den Meßfühler eine Umschaltung vom
(17) zwischen der Meßstation (11), der Auswerfein- 55 Eilgang auf die Zustellung der Schleifscheibe vornehrichtung
(56), der Schleifmaschine (12) und der men. Zum Abrichten der Schleifscheibe ist es bekannt
Nachmeßstation (13) steuerbar sind. (DE-OS 22 02 487), während der Bearbeitung ein von
6. Meß- und Steuereinrichtung nach Anspruch 4 der Zerspanungsmenge abhängiges Signal von einem
oder 5, mit einer Einrichtung zum Abrichten des Meßfühler zu erzeugen. Auch bei einer anderen
Schleifwerkzeuges abhängig von der gespeicherten μ Schleifmaschine ist es bekannt (DE-OS 21 59 876), die
Werkstückzerspannungsmenge, dadurch gekenn- Zerspanungsmenge aufgrund der Messungen eines
zeichnet, daß in der Steuereinrichtung (40) eine Meßfühlers zu berechnen, der in der Bearbeitungssta-Vergleichsschaltung
(106) zum Auslösen eines tion angeordnet ist und den Durchmesser der Abrichtvorganges vorgesehen ist, die über eine Werkstücke zu Anfang und zu Ende des Schleifvorgan-Integrationsschaltung
(105) an eine Differenzschal- 65 ges feststellt.
tung (103) angeschlossen ist, an deren Eingängen der Ausgehend von der zur Bildung des Oberbegriffes des
in der vorgeschalteten Meßstation (11) gemessene Anspruchs 1 herangezogenen Meß- und Steuereinrichlnnendurchmesser
und der in der Nachmeßstation tung wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe
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